計(jì)算機(jī)輔助40英尺雙體帆船流程化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、游艇作為一種高級(jí)水上娛樂(lè)用消費(fèi)品，近幾年來(lái)越來(lái)越受到人們的重視。中國(guó)的游艇產(chǎn)業(yè)尚處在起步階段，缺乏完備的設(shè)計(jì)理論，因此對(duì)游艇設(shè)計(jì)理論進(jìn)行研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)我國(guó)游艇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。
　　本文系統(tǒng)的歸納了游艇設(shè)計(jì)的基本流程，詳細(xì)闡述了游艇設(shè)計(jì)中各個(gè)基本環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容;針對(duì)我國(guó)游艇設(shè)計(jì)體系不健全，核心設(shè)計(jì)受制于國(guó)外的現(xiàn)狀，提出了一種帆船游艇設(shè)計(jì)流程化的理論，并通過(guò)設(shè)計(jì)一款40英尺雙體帆船來(lái)對(duì)帆船游艇設(shè)

2、計(jì)中的游艇造型及空間布置、船體總體性能計(jì)算、整船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推進(jìn)力與航速計(jì)算四大模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，這四大模塊將作為本文對(duì)帆船游艇流程化設(shè)計(jì)的基本步驟。
　　本文針對(duì)游艇游艇造型及空間布置模塊提出了游艇造型風(fēng)格數(shù)據(jù)庫(kù)概念，通過(guò)游艇樣本選取、造型特征要素提取研究、空間布置與功能認(rèn)證三個(gè)層面對(duì)40英尺雙體帆船造型及空間布置進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)運(yùn)用Rhinos軟件建立三維曲面模型，運(yùn)用Keyshot軟件進(jìn)行材質(zhì)及背景渲染，運(yùn)用虛擬技術(shù)展示實(shí)物效

3、果。
　　本文針對(duì)船體總體性能優(yōu)化模塊，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助船舶設(shè)計(jì)和建造軟件MAXSURF軟件對(duì)雙體帆船船體進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)其浮性、穩(wěn)性、耐波性進(jìn)行計(jì)算并優(yōu)化;同時(shí)利用MAXSURF軟件中的HULLSPEED模塊對(duì)船體進(jìn)行阻力模擬，并利用游艇動(dòng)力試驗(yàn)專用微型循環(huán)水池進(jìn)行船模試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，利用回歸分析對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正，用來(lái)預(yù)報(bào)實(shí)船阻力。
　　考慮到帆船主要由風(fēng)力推進(jìn)這一特殊情況，本文在風(fēng)帆的空氣動(dòng)力計(jì)算模型

4、和船體的水動(dòng)力計(jì)算模型的基礎(chǔ)之上，通過(guò)求解風(fēng)帆空氣動(dòng)力與船體水動(dòng)力的力和力矩的平衡方程來(lái)對(duì)帆船的航速進(jìn)行預(yù)測(cè)，以滿足帆船風(fēng)帆設(shè)計(jì)的基本需要。
　　針對(duì)整船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊，本文創(chuàng)新性地將中國(guó)船級(jí)社出版的《游艇建造規(guī)范2008》纖維增強(qiáng)塑料艇部分的相關(guān)規(guī)定編制成游艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程軟件，便于中小型游艇企業(yè)使用;同時(shí)運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算，將兩種結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，用以提高計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　研究表明，計(jì)算機(jī)輔助游艇流程化設(shè)